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DFSS培训之健壮设计的内涵

发布时间:2018-10-23  来源:龙虎游戏   点击:

DFSS培训之健壮设计的内涵

健壮设计是一种设计技术方法,能使所有设计的性能对于制造过程的波动以及对使用过程、工作环境(包括维护、运输和储存)的变化不敏感,而且尽管零部件的性能会漂移或老化,系统仍然在其寿命期间以可接受的状态继续工作。因此,健壮设计是一种把质量和可靠性设计到产品中去的先进设计思想,是一个开放性的理念。健壮设计是在日本田口三次设计以及试验设计、质量功能展开等方法基础上进一步发展完善的一套新的优化设计方法,它以充分和稳定地满足顾客的需求(包括潜在需求)为宗旨,在常规设计的基础上,利用系统工程的基本原理,将质量功能展开、系统设计、试验设计、方差分析、参数设计与容差设计、仿真技术、工艺的稳定性优化设计、生产制造阶段的监控、反馈和调控等方法有机地结合起来,形成一种先进的方法体系。健壮设计具有开放性的特点,即并未限定具体方法,只给出了健壮设计方法体系中的一个组成部分。因此,在国防工业和各行各业的产品开发中,可以结合工程实际创造性地应用健壮设计,促进产品技术水平和质量水平的提高,并进一步发展健壮设计方法。

当前健壮设计技术包括质量功能展开、系统设计、方差分析与回归分析、试验设计、静态特性参数设计、静态特性容差设计、动态特性参数设计、FMEA和FTA分析、可靠性度量和评估等技术方法。

质量功能展开是健壮设计的顶层步骤,用于分析顾客和市场需求,将其逐层展开为设计要求、零部件特性、工艺要求和生产要求,通过加权评分确定技术关键,并找出瓶颈技术问题,为稳定性优化设计指明方向。

系统设计用于产品方案设计和全局性的优化,提出了产品的设计原则和设计思想,介绍了自顶向下的设计、公理化设计和创造性问题的解决理论等系统设计的主要方法。

方差分析与回归分析是健壮设计采用的数据处理方法,是开展试验设计、静态特性参数设计、静态特性容差设计、动态特性参数设计等工作所依赖的数学基础。

试验设计是研究针对质量功能展开、系统设计所甄选的重要子系统、关键零部件、瓶颈技术进行最少的试验次数以获得尽可能多的统计信息,从而获得优化的设计方案的科学方法。

参数设计和容差设计是对试验设计的延伸和拓展。静态特性参数设计基本思想是利用非线性效应,通过选择产品工作参数的最佳匹配组合,最大限度地减少各种干扰因素的影响,从而减少质量波动,实现稳定性优化设计。

静态特性容差设计是在参数设计所确定的可控因子最佳水平组合的基础上,在质量与成本之间进行权衡分析,以确定各参数最合理的容差。

动态特性参数设计适用于系统的输出特性为动态特性的情况,是在静态特性参数设计基础上的进一步发展。

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